KR100358107B1 - 산화환원형 초고용량 커페시터 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극과 분리막이 일체형인 산화환원형 초고용량 커페시터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 리튬염으로 도핑된 폴리아닐린 분말을 포함하는 활성전극과, 상기 활성전극의 사이에 삽입된 고분자분리막 고분자막을 포함하고, 상기 전극과 분리막이 일체형인 산화환원형 초고용량 커페시터 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 커페시터는 전극과 분리막이 일체형이므로 계면저항이 최소화될 뿐 아니라, 또한 그 제조방법이 보다 간단하고 단순하며 형태에 제약이 줄어든다는 장점을 갖는다.

Description

산화환원형 초고용량 커페시터 및 그 제조방법{Redox supercapacitor and the preparation thereof}
본 발명은 전극과 분리막이 일체형인 산화환원형 초고용량 커페시터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 리튬염으로 도핑된 폴리아닐린 분말을 포함하는 활성전극과 상기 활성전극의 사이에 삽입된 고분자분리막을 포함하고, 상기 전극과 분리막이 일체형인 산화환원형 초고용량 커페시터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 우리사회가 본격적으로 고도 정보화 사회로 되어감에 따라 신뢰성 높은 정보통신시스템이 요구되고 있으며, 이와 함께 안정적인 전기에너지 확보가 절대적으로 필요하게 되었다. 이에 따라 태양광 발전, 풍력 발전의 도입, 하이브리드 자동차의 개발 등이 활발히 이루어지고 있으며, 이들이 효율적인 시스템이 되기 위해서는 우수한 에너지 축적시스템이 요구되고 있다. 최근 이같은 안정적인 전기에너지의 확보와 우수한 에너지 공급원 시스템의 양자를 만족하는 에너지원 시스템으로서 리튬 2차전지, 초고용량 커페시터 및 태양전지가 관심의 대상이 되고 있다. 그중에서도 특히 초고용량 커페시터는 높은 에너지를 짧은 시간에 방출하는 에너지원으로서, 최근에 가장 각광받고 있는 신개념의 에너지 저장원으로 새롭게 조명되고 있는 전원 시스템이다.
커페시터는 크게 정전 커페시터(electrostatic capacitor), 전해 커페시터(electrolytic capacitor), 전기화학 커페시터(electrochemical capacitor)등으로 나눌 수 있다. 이 중 정전 커페시터는 작은 정전용량으로 고전압 충방전이 가능하며 특히 수 밀리세컨드(millisecond) 이내의 빠른 방전 시간 특성 때문에 고전압 단펄스 전력체계(high voltage short pulse power system)에 사용된다. 또한 전해액 콘덴서라고도 불리는 전해 커페시터가 지금까지는 정전용량이 가장 큰 커페시터로 인식되어 보편적으로 사용되고 있다.
최근 각광받고 있는 전기화학 커페시터(초고용량 커페시터 혹은 울트라 커페시터라고도 불림)는 전극소재 기술의 발전에 힘입어 재래식 콘덴서에 비하여 비축적 용량(specific capacitor: F/g)이 100 배 내지 1000 배 이상 크고, 최신형 2차 전지에 비하여 동력밀도가 10배 이상, 에너지 밀도는 1/10 수준으로 향상되는 등 다량의 에너지를 신속하게 저장할 수 있는 에너지 저장 동력원으로 그 활용분야가 급속히 확대되고 있다. 초고용량 커페시터는 작동 원리에 따라 전기이중층 커페시터(EDLC; electrical double layer capacitor)와 산화환원 혹은 가상 초고용량 커페시터(redox or pseudo super capacitor)로 나눌 수 있다. EDLC는 전하분리(charge separation)에 의해 작동되며 주로 전극물질로는 활성화된 탄소계열을 사용한다. 산화환원 초고용량 커페시터는 전하이동(charge transport)에 의해 작동되는 화학적 커페시터라 할 수 있으며, EDLC와는 달리 경량소형화가 가능하고, 단위 중량당 축전용량도 EDLC보다 5배 내지 10배 정도 크므로 소형화된 고출력 에너지원으로는 가장 유리하다. 산화환원 초고용량 커페시터는 금속산화물과 전도성 고분자 등의 활성전극, 분리막(separator), 전해액(electrolyte), 전하집전체(charge collector) 및 포장재(case, sealing)로 구성된다. 이 중에서 가장 중요한 요소가 활성전극이다. 전하집전체 및 전해액도 커페시터의 성능을 결정하는데 중요한 역할을 하나, 활성전극에 따라 축전용량이 달라지며 전압이 달라지기 때문이다. 또한 전극소재는 전하가 전극에서 최소의 전압강하 분포를 이루도록 전기전도성이 크고 비표면적이 높으며 전기화학적으로 안정하여야 하며, 재료의 가격이 저렴하여야 한다.
전도성 고분자계 전극물질은 아직 많은 연구가 되지 않았으나 금속산화물보다 많은 장점이 있기 때문에 최근에 관심의 대상이 되고 있다. 그 예로서, 폴리피롤(polypyrrole)과 폴리사이오펜(polythiophene)계 전도성 고분자와 이들의 유도체에 대한 연구가 이루어지고 있다. 특히 폴리사이오펜계 유도체 화합물 중 p형 도핑과 n형 도핑이 동시에 가능한 물질을 사용하여 약 3V대의 전압을 나타내면서 약 100F/g정도의 축전용량을 나타내는 물질도 보고된 바 있다.
한편, 정보사회의 발전에 따라 다양한 정보제공이 가능한 미래형 정보통신 단말기들은 고출력 고효율의 소형 전원을 필요로 하고 있다. 가까운 장래에 개발될 IMT-2000 및 위성통신기기 등과 같이 고용량 에너지의 효율적 공급이 더욱 요망되는 현 추세에 맞추어 볼 때 기존 전지의 에너지밀도는 한계에 이르고 있으므로순간 고출력이 가능한 보조 전원용 초소형 고용량 커페시터의 개발이 절실하다. 이 같은 초소형 고용량의 보조 에너지원으로써는 기존 전하분리방식의 EDLC보다 에너지 축적 용량이 훨씬 증대된 산화환원 반응을 이용한 산화환원 초고용량 커페시터가 가장 적절할 것이다.
특히 산화환원 초고용량 커페시터는 산화환원 반응을 이용하므로 전기이중층 커페시터에 비해 수명은 다소 떨어지는 단점이 있지만, 축전용량이 크며 순간 고출력이 가능하고 초소형으로 제조할 수 있는 장점을 가지고 있다. 지금까지의 전기이중층 및 산화환원형 초고용량 커페시터들 모두 전극판과 분리막이 분리된 채로 물리적인 외부 압력(힘)에 의해 접촉되어 있는 형태가 전부였으며, 그 제조방법은 활성탄소 계열이나 무기산화물 혹은 전도성 고분자를 바인더와 잘 섞은 후 전하집전체나 부직포 같은데 도포하여 전하 집전체 및 분리막과 외부의 케이스나 조임장치에 의해 접합시켜 커페시터를 제작하여 왔다. 따라서, 접합을 위하여 단단한 케이스나 말아놓은 형태로 커페시터를 만들어야 했으므로, 그 형태에 제한이 있고 또한 위치를 정렬시키기 위한 공정이 추가적으로 필요하였다.
본 발명은 지금까지의 초고용량 커페시터와는 달리 전도성 고분자를 포함한 전극과 분리막을 포함하고, 전극과 분리막이 일체형이어서 계면저항을 현저하게 줄일 수 있는 산화환원형 초고용량 커페시터를 제조하는 방법을 제공하고자 한다. 또한 본 발명은 종래의 커페시터보다 공정을 단순화시키고 형태의 제약을 줄일 수있는 신규한 커페시터의 제조방법을 제공하고자 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 전극활물질 슬러리를 제조하는 과정을 보여주는 공정도.
도 3는 본 발명 중 전하집전체에 직접 슬러리를 도포하여 전극판을 제조하는 과정을 보여주는 공정도.
도 4은 본 발명 중 전극물질막을 제조한 후 전하집전체에 양면으로 도포하여 전극판을 제조하는 과정을 보여주는 공정도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따라 제조된 일체형 커페시터의 단면도.
도 6는 본 발명에 따라 제조한 초고용량 커페시터의 충방전 100회의 방전곡선을 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명에 따라 제조한 초고용량 커페시터의 전류를 달리하면서 충방전 회수 100회까지의 방전용량을 나타내는 그래프.
도 8은 본 발명에 따라 제조한 초고용량 커페시터의 충방전사이클 3500회까지의 방전용량을 나타내는 그래프.
* 도면의 주요 부분의 부호의 설명 *
301: 호일형태의 전하집전체 302: 전극활물질 슬러리
401: 고분자막(바탕지지체 필름) 402: 메쉬형태의 전하집전체
501: 고분자분리막
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
리튬염으로 도핑된 폴리아닐린 분말을 포함하는 전극활물질을 제조하는 제 1단계; 제조된 전극활물질을 전하집전체에 접합시켜 전극판을 제조하는 제 2단계; 및 제조된 전극판을 양측면에 위치시키고 그 사이에 고분자분리막을 위치시킨 후 접합시키는 제 3단계를 포함하여 이루어진 전극판과 분리막 일체형의 산화환원형 커페시터를 제조하는 방법을 제공한다.
이 때, 상기 전극판을 제조하는 제 2단계의 접합은 제조된 전극활물질을 전하집전체에 직접 도포 및 건조하는 방법을 이용할 수도 있고, 전극활물질을 고분자 막상에서 제조하여 건조시킨 후, 고분자막과 분리하여 메쉬 형태의 전하집전체에 접합시키는 방법을 이용할 수도 있다.
또한 고분자분리막과의 접합단계에서의 상기 고분자분리막은 폴리비닐리덴다이플로라이드(PVDF)를 아세톤에 용해시킨 혼합물을 코팅기를 사용하여 제조하는 것이 바람직하며, 이러한 방법에 의하여 PVDF를 아세톤에 용해시킨 혼합물을 코팅기를 사용하여 제조한 분리막은 다공성 기공을 가지게 되며, 기계적인 강도가 증대된다.
또한 상기 전극활물질을 제조하는 단계가 폴리아닐린 분말을 유기용매하에서 리튬염용액과 혼합하여 10시간 이상 교반한 후 여과, 세척 및 건조시켜 폴리아닐린을 리튬염으로 도핑시키는 제 1단계; 상기 결과물을 도전제와 혼합하는 제 2단계; 상기 혼합물을 폴리비닐리덴디플로라이드(PVDF) 및 결착제가 용해된 유기용액에 넣고 교반하는 제 3단계; 이후 24시간 동안 볼밀을 행하는 제 4단계로 이루어진 것이 바람직하다. 이 때, 제 1 단계에서의 유기용매는 에틸렌카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트 및 에틸메틸 카보네이트 중 선택된 적어도 하나를 사용하는 것이, 제 2단계에서 상기 혼합시의 결과물의 상태는 고체분말상태이며, 제 3단계에서 상기 결착제는 유기산이고, 유기용액은 NMP인 것이 바람직하며, 또한 상기 리튬염으로 도핑된 폴리아닐린 분말 : 도전제 : PVDF : NMP의 중량비는 1:1:1:15 인 것이 바람직하다. 본 발명은 또한 리튬염으로 코팅된 폴리아닐린 분말을 포함하는 활성전극과, 상기 활성전극을 양면으로 하고 그 사이에 삽입된 고분자분리막을 포함하는, 구조를 갖는 커페시터를 제공하며, 이때, 고분자분리막은 PVDF를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 실시예에 따라 자세히 설명하기로 한다.
실시예 1 내지 6: 전하집전체에 직접 코팅하기 위한 전극활물질 슬러리의 제조
(1) 폴리아닐린의 준비
우선 1M 염산과 산화제인 (NH4)2S2O8의 혼합용액에 아닐린 모노머(단량체)를 넣고 0℃에서 저어주어 산에 의해 도핑된 폴리아닐린(진녹색 가루) 즉, 전도성을 갖는 폴리아닐린을 제조하였다. 이때 온도를 0℃로 유지해야 하는데, 이는 온도가달라지면 제조되는 폴리아닐린의 평균분자량이 다르기 때문이다. 이렇게 만들어진 폴리아닐린을 1M 염산으로 여러 번 세척하고, 다시 산으로 도핑되지 않은 상태의 폴리아닐린(진청색)을 만들기 위해서 0.1N NH4OH 로 세척하였다.
(2) 리튬염으로 도핑된 폴리아닐린의 제조
리튬염 용액의 리튬이온으로 폴리아닐린 분말을 도핑하기 위해 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate), 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate), 에틸메틸 카보네이트(ethylmethyl carbonate) 중 적어도 하나의 유기용매에 LiPF6, LiBF4, LiClO4, LiAsF6, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiC(CF3SO2)3중 적어도 어느 하나가 녹아 있는 리튬염 용액을 혼합하였다.
먼저 도핑되지 않은 폴리아닐린 분말이 혼합된 리튬염 용액을 자석젓개로 저어주었다. 이 과정은 모두 상대습도가 0.05 % 이하인 건조상자나 건조룸 안에서 이루어져야 한다. 리튬염에 의한 폴리아닐린의 도핑은 적어도 10 시간이 지나야 완전히 일어나기 때문에 20 시간 이상 교반하여 주었다. 시간이 지난 후 대기중에서 거름종이를 이용하여 폴리아닐린 분말을 거른 다음, 걸러진 폴리아닐린 분말을 비극성 유기용매로 여러 번 세척하고 진공오븐에서 건조시켜 리튬염이 도핑된 폴리아닐린 분말을 얻었다.
(2) 전극활물질 슬러리의 제조
상기 (1)에서 제조된 리튬염으로 도핑된 폴리아닐린 분말과 도전제를 골고루 섞기 위해 미리 고체분말 상태에서 먼저 섞어주었다. 이렇게 혼합된 분말을 폴리비닐리덴다이플로라이드(PVDF) 및 유기산인 결착제가 녹아 있는 유기용액(NMP)에 넣고 교반기를 이용하여 골고루 교반시켰다. 유기용액으로 슬러리의 점도를 조절해서 도포하기 적당한 점도를 갖는 슬러리를 형성한 다음, 볼(ball)을 사용한 볼밀(ball mill) 작업으로 상기 슬러리에 다시 골고루 섞어 주었다. 이러한 볼밀 작업을 2일 동안 실시한 후, 볼을 제거하여 전극활물질 슬러리를 제조하였다. 상기 제조방법을 첨부한 도 1에 나타내었다.
각 실시예에 따른 조성비와 도포후의 상태를 하기 표 1에 나타내었다.
리튬도핑된 폴리아닐린분말 도전제 결착제 NMP 두께(㎛) 결과
PVDF 전체 용매 전체
실시예1 0.2g 0.2g 0.8g 6.15g 0g 5.3505g 600->84 호일에 구김이 심하다.
실시예2 0.2g 0.2g 0.6g 4.62g 1g 5.0194g 600->98 구김이 있다.
실시예3 0.2g 0.2g 0.4g 3.08g 2g 4.677g 600->75 구김이 아직 남아있으나 조금씩 나아짐.
실시예4 0.2g 0.2g 0.2g 1.54g 3g 4.3398g 600->156 가장 좋은 결과를 얻음.
실시예5 0.2g 0.2g 0.2g 1.54g 2g 3.3398g 600->230 표면이 고르지 못함.
실시예6 0.2g 0.2g 0.1g 0.77g 3g 3.6692g 600->135 호일에서 활물질이 떨어짐.
도포시의 도포두께는 600㎛ 로 하였고, 도포후 건조시의 온도는 80℃ 로 하였다. 상기 표 1 에서의 결과로부터 최적 조건은 활물질전극 : 도전제 : PVDF : NMP 의 중량비는 1: 1: 1: 15 임을 알 수 있었다.
실시예 7 내지 11: 고분자막에 도포하기 위한 활물질 슬러리의 제조
(1) 리튬염으로 도핑된 폴리아닐린의 제조
상기 실시예 1내지 6의 (1)과 같은 방법으로 폴리아닐린을 리튬염으로 도핑하였다.
(2) 고분자막에 도포하기 위한 전극활물질의 제조
상기 (1)에서 제조된 리튬염으로 도핑된 폴리아닐린 분말 및 도전제를 골고루 섞기 위해 미리 고체분말 상태에서 먼저 섞어준 후 아세톤 용액과 혼합하였다. 혼합된 분말을 PVDF가 녹아 있는 아세톤에 넣고 교반기를 이용하여 5시간동안 골고루 교반시켜 주었다. 유기용액으로 슬러리의 점도를 조절해서 도포하기 적당한 점도(흘러내리지 않을 정도)를 갖는 슬러리를 형성한 다음, 볼(ball)을 사용한 볼밀(ball mill) 작업으로 상기 슬러리에 다시 골고루 섞어 주었다. 이러한 볼밀작업을 2일 동안 실시한 후, 볼을 제거하여 전극활물질 슬러리를 제조하였다. 이상과 같은 제조방법을 첨부한 도 2에 나타내었다.
이 때 각 실시예에 따른 각 물질의 조성을 하기 표 2에 나타내었다.
리튬도핑된 폴리아닐린분말 도전제 결착제 두께 결 과
실시예7 0.2g 0.2g 0.2g 600㎛ -> 140㎛ PVDF양이 많아 모양이 오므라든다
실시예8 0.2g 0.2g 0.15g 600㎛ -> 95㎛ 오므라드는 정도가 남아있으나 아직도 PVDF양을 줄일수 있다.
실시예9 0.2g 0.2g 0.1g 600㎛ -> 140㎛ 필름이 약간 오므라드나 가장 좋은 결과물이며 표면도 매끄럽다
실시예10 0.2g 0.2g 0.08g 600㎛ -> 150㎛ 표면에 구멍이 나기 시작한다.
실시예11 0.2g 0.2g 0.06g 600㎛ -> 110㎛ 표면에 구멍이 나며 필름의 접착성도 떨어지지만 모양은 유지가 된다.
도포시의 두께는 600㎛로 하였고, 80℃에서 건조시켰다.
상기 결과로부터 최적 조건은 고분자 활물질 : 도전제 : PVDF의 중량비를 2: 2: 1로 하는 것임을 알 수 있었다. 특히 이때 PVDF를 녹일 때 사용되는 아세톤은 슬러리의 점도를 도포하기에 적당하게(흘러내리지 않을 정도)사용해야 하고 휘발성이 높기 때문에 양을 결정하기가 어렵다.
실시예 12: 커페시터의 제조
(1) 전하집전체에 직접 도포된 전극판의 제조
첨부한 도 3과 같이 상기 실시예 1 내지 6에서 제조된 전극활물질 슬러리(302)를 코팅기를 사용하여 호일(foil)형태의 전하집전체(301)에 일정한 간격으로 도포한 후 건조하여 전하집전체에 직접 도포된 전극판을 얻었다.
(2) 전극물질막을 제조하여 전하집전체에 접합시킨 전극판의 제조
첨부한 도 4와 같이 상기 실시예 7 내지 11에서 제조된 전극활물질 슬러리(302)를 준비된 고분자막(401)에 일정간격으로 도포한 후 건조하였다. 건조된 상태에서 이를 고분자막(401)으로부터 박리시킨 후, 메쉬형태의 전하집전체(402)를 중간에 두고 그 상하부분에 위치시킨 후, 롤프레스를 통과시켜 메쉬형태의 전하집전체(402)의 양면에 전극활물질(302)이 접합된 형태의 전극판을 얻었다.
(3) 고분자 분리막의 제조
PVDF 고분자를 아세톤에 녹인 고분자 용액을 코팅기기를 사용하여 일정한 두께로 지지체 고분자필름에 도포한 후 건조시키고, 이를 고분자 필름에서 박리시켜 고분자 분리막(501)을 얻었다. 이렇게 제작된 고분자 분리막은 양쪽의 전극판을 접합시킬 수 있을 뿐만 아니라 이온전도를 할 수 있게 다공성을 가진 특성이 있어 분리막으로 사용하기에 적합하다. 제조된 고분자분리막(501)을 원하는 크기로 재단하였다.
(4) 커페시터의 제조
첨부한 도 5에서와 같이 상기 (1) 또는 (2)에서 얻은 전극판을 원하는 크기로 재단한 후, 고분자분리막(501)을 중간에 위치시키고, 전극판을 고분자분리막(501)의 상하에 위치시킨 후 롤프레스를 통과시켰다. 이렇게 하여 전극과 분리막이 일체형인 본 발명에서의 초고용량 커페시터를 제조하였다.
이후 상기 결과물을 포장지에 넣고 Et4NBF41몰을 아세토니트릴에 녹인 전해액을 주입한 후 밀봉하였다.
이렇게 만들어진 완전접합형 초고용량 커페시터의 성능을 측정하였다. 크기는 3x6cm, 전극판의 두께는 약 35㎛정도, 고분자분리막의 두께는 약 20㎛정도이었으며, 충방전은 1.0V~0.01V 사이의 조건으로 테스트하였다.
측정결과를 첨부한 도 6 내지 8에 나타내었다.
도 6은 본 발명에 따라 제조한 초고용량 커페시터의 충방전 100번째 방전곡선을 나타내는 그래프이다. 4mA의 방전전류 하에서는 약 260초 동안 방전하고, 8mA의 방전전류 하에서는 약 100초 동안 방전하는 것을 알 수 있으며 또한 방전 전류가 증가할 수록 방전 시간이 짧아지는 것을 알 수 있다. ESR값은 1KHz에서 3.56m 로 매우 낮았다.
도 7는 본 발명에 따라 제조한 초고용량 커페시터의 전류를 달리하면서 충방전 회수 100회까지의 방전용량을 나타내는 그래프이다. 방전전류가 4mA인 경우는 약 75F/g을 나타내었으며, 8mA인 경우에는 약 70F/g을 나타내었다.
도 8은 본 발명에 따라 제조한 초고용량 커페시터의 충방전사이클 3500회까지의 방전용량을 나타내는 그래프로서, 방전전류가 8mA인 경우에는 약 3500회 방전시에는 약 60F/g을 나타내는 것을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 초고용량 커페시터는, 전극판과 분리막이 분리되어 물리적인 외부압력에 의하여 접촉되어 있는 형태의 기존의 전기이중층 및 산화환원형 초고용량 커페시터와 달리 전도성 고분자의 일종인 폴리아닐린 분말을 사용하여 전극과 분리막이 일체형인 산화환원형 초고용량 커페시터로서 계면저항을 최소화할 수 있고, 박막형태의 얇은 초고용량 커페시터를 보다 간단하고 단순한 공정으로 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 커페시터에 비하여 그 형태에 제약이 거의 없으므로 이를 기초로 여러가지 형태의 초고용량 커페시터에 이용하는 것이 가능하다.

Claims (10)

  1. 리튬염으로 도핑된 폴리아닐린 분말을 포함하는 전극활물질을 제조하는 제 1단계;
    제조된 전극활물질을 전하집전체에 접합시켜 전극판을 제조하는 제 2단계; 및
    제조된 전극판을 양측면에 위치시키고 그 사이에 고분자분리막을 위치시킨 후 접합시키는 제 3단계를 포함하여 이루어진 전극판과 분리막 일체형의 산화환원형 커페시터 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    전극판을 제조하는 제 2단계의 접합은 제조된 전극활물질을 전하집전체에 직접 도포 및 건조하는 것으로 이루어짐을 특징으로 하는 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    전극판을 제조하는 제 2단계의 접합은 제조된 전극활물질을 고분자 막상에서 제조하여 건조시킨 후, 고분자막과 분리하여 메쉬형태의 전하집전체에 접합시키는 것으로 이루어짐을 특징으로 하는 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자분리막은 폴리비닐리덴다이플로라이드(PVDF)를 아세톤에 용해시킨 혼합물을 코팅기를 사용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극활물질을 제조하는 단계는
    폴리아닐린 분말을 유기용매하에서 리튬염용액과 혼합하여 10시간 이상 교반한 후 여과, 세척 및 건조시켜 폴리아닐린을 리튬염으로 도핑시키는 제 1단계;
    상기 결과물을 도전제와 혼합하는 제 2단계;
    상기 혼합물을 PVDF 및 결착제가 용해된 유기용액에 넣고 교반하는 제 3단계;
    이후 24시간 정도 볼밀을 행하는 제 4단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 단계에서의 유기용매는 에틸렌카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트 및 에틸메틸 카보네이트 중 선택된 적어도하나인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2단계에서 상기 혼합시의 결과물의 상태는 고체분말상태이며, 상기 제 3단계에서 상기 결착제는 유기산이고, 유기용액은 NMP인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    리튬도핑된 폴리아닐린 분말 : 도전제 : PVDF : NMP 의 중량비는 1:1:1:15 인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  9. 리튬염으로 코팅된 폴리아닐린 분말을 포함하는 활성전극과, 상기 활성전극을 양면으로 하고 그 사이에 삽입된 고분자분리막을 포함하는, 전극과 분리막이 일체형인 산화환원형 초고용량 커페시터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 고분자분리막은 PVDF를 포함하는 것을 특징으로 하는 커페시터.
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